Μοριακή ταυτοποίηση και in vitro εκτίμηση της ανάπτυξης μυκήτων από αρτοσκευάσματα τύπου BRIOCHE

Abstract

Τα προϊόντα τύπου Βrioche κατατάσσονται στα τρόφιμα Ενδιάμεσης Υγρασίας και δύναται να αλλοιωθούν από μύκητες με αποτέλεσμα την ποιοτική υποβάθμιση του προϊόντος. Οι στόχοι της παρούσας μελέτης ήταν: α) η μοριακή ταυτοποίηση μυκήτων απομονωμένων από πρώτες ύλες και τελικά προϊόντα, β) η in vitro μελέτη των απομονωθέντων μυκήτων σε διαφορετικούς συνδυασμούς aw και θερμοκρασιών, και γ) η in situ μελέτη του δυναμικού αλλοίωσης των μυκήτων του γένους Penicillium sp. σε αρτοποιήματα τύπου Brioche. Φρέσκα προϊόντα τύπου Brioche με γέμιση πραλίνα, μπισκότο και φράουλα ή πρώτες ύλες (αλεύρι, γεμίσεις) αποστέλλονταν κάθε μέρα και αναλύονταν είτε την ημέρα που εστάλησαν είτε κατά τη συντήρησή τους (20-37oC, 50-60 ημέρες) για πιθανή εμφάνιση μυκήτων. 106 απομονώσεις μυκήτων ταυτοποιήθηκαν με μοριακές τεχνικές χρησιμοποιώντας την Internal Transcribed Spacer (ITS) περιοχή. Για το in vitro δυναμικό ανάπτυξης των μυκήτων μελετήθηκαν 42 από τις 106 απομονώσεις, εκπροσωπώντας τα κυρίαρχα γένη μυκήτων που ταυτοποιήθηκαν. Ο εμβολιασμός πραγματοποιήθηκε με σταγόνα εναιωρήματος σπορίων σε Malt Extract Agar (ΜΕΑ) με pH 6.2 (ρυθμίστηκε με 1N NaOH) και aw 0.99 (χωρίς γλυκερόλη) and 0.82 (ρυθμίστηκε με 37% v/v γλυκερόλη). Η χαμηλή aw χρησιμοποιήθηκε για να προσομοιάσει τις αντίστοιχες τιμές aw των προϊόντων τύπου Brioche και των πρώτων υλών. Η ανάπτυξη των μυκήτων παρακολουθήθηκε στους 25oC (προτεινόμενη θερμοκρασία συντήρησης από τη βιομηχανία και στους 37oC (ως θερμοκρασία καταπόνησης) μετρώντας τη διάμετρο των μυκήτων για μέγιστο διάστημα 60 ημερών. Για το in situ δυναμικό αλλοίωσης των Brioche από τους μύκητες, επιλέχθηκαν πέντε (5) απομονώσεις του Penicillium sp., που παρουσίασαν υψηλότερο δυναμικό ανάπτυξης στην in vitro μελέτη στην aw που προσομοίαζε τα προϊόντα τύπου Brioche, αναμείχθηκαν τα εναιωρήματα σπορίων των πέντε (5) απομονώσεων και εμβολιάστηκαν στο Brioche: πάνω, κάτω, πλάι, σοκολατάκια και γέμιση. Τα εμβολιασμένα Brioche συσκευάστηκαν σε τροποποιημένες ατμόσφαιρες (Modified Atmosphere Packaging, MAP) σε: α) 80% Ν:20% CO2, β) 80% Ν2:10% CO2:10% O2 και γ) στον αέρα. Στη συνέχεια συντηρήθηκαν στους 25oC (προτεινόμενη θερμοκρασία συντήρησης από τη βιομηχανία) και στους 15 και 37oC (θερμοκρασίες καταπόνησης) και τέλος, παρακολουθούνταν η τυχόν ανάπτυξη ορατού μυκηλίου. Από την ταυτοποίηση προέκυψε ότι το 66% των μυκήτων ανήκει στο γένος Penicilium sp., το 22% στο Cladosporium sp. και το 7% στο Aspergillus sp. Από την in vitro μελέτη του δυναμικού ανάπτυξης παρατηρήθηκε ότι η υψηλή aw επέτρεψε την ανάπτυξη όλων των απομονώσεων (n=42) στους 25oC, ενώ στους 37oC μόνο το 33% των απομονώσεων παρουσίασε δυναμικό ανάπτυξης, όπου οι περισσότερες από αυτές ανήκαν στο γένος Penicillium sp. Στο ΜΕΑ με aw 0.82 στους 37oC, δεν ~ 6 ~ αναπτύχθηκε καμία απομόνωση εκτός του Aspergillus flavus. Αντίθετα, στη θερμοκρασία συντήρησης 25oC και σε aw 0.82, το 80% των απομονώσεων παρουσίασε δυναμικό ανάπτυξης. Στην in situ μελέτη του δυναμικού αλλοίωσης των Brioche, αποδείχθηκε ότι ο συνδυασμός της συσκευασίας με τροποποιημένες ατμόσφαιρες και η χρήση συντηρητικών από τη βιομηχανία, παρεμπόδισαν την αλλοίωση του προϊόντος και στις τρεις (3) μελετούμενες θερμοκρασίες συντήρησης (15oC, 25oC and 37oC).

Brioche - like products are considered to be intermediate moisture foods, which are significantly susceptible to fungal spoilage and sensory deterioration. The aims of this study was the a) molecular identification of fungi isolated isolated from filled brioche products and their raw materials, b) determination of in vitro growth potential of fungi and c) determination of the in situ spoilage potential in brioche pro ducts filled with biscuit. Freshly produced praline - , biscuit - or strawberry - filled brioche or raw materials (flour, fillings) were supplied daily by the manufacturer and analyzed immediately or during their shelf life (20 - 37 o C, 50 - 60 days) for fungal pr esence. A total of 106 fungal isolates were molecularly identified by sequencing the internal transcribed spacer (ITS) region. In vitro fungal growth of selected isolates (42 out of 106), representing the major fungal genera identified, was assessed with s pot inoculation on Malt Extract Agar of pH 6.2 (adjusted with 1N NaOH) and a w 0.99 (without glycerol) and 0.82 (adjusted with 37% v/v glycerol). The low a w was studied to imitate the respective values of brioche and brioche fillings. Fungal growth was moni tored at 25 o C (recommended temperature by the industry) and 37 o C (as temperature abuse) by measuring radial diameter for max. 60 days. For the in situ spoilage potential were selected the 5 isolates of Penicillium sp., were mixed together and inoculated in brioche (upper, bottom, side, choco chip and filling). The brioche were packed in MAP (Modified Atmosphere Packaging) a) 80% Ν 2 : 20% CO 2 b) 80% Ν 2 :10% CO 2 :10% O 2 and c) in the air and were monitored at 25 o C (recommended temperature by the industry) and 15 o C and 37 o C (as temperatures abuse) for 60 days. 66% of fungal isolates were identified as Penicilium sp., followed by 22% of Cladosporium sp. and 7% of Aspergillus sp. In vitro growth assessment revealed that high a w permitted the growth of all isolates (n=42) at 25 o C, whereas only 33% had a growth potential at 37 o C, most of which belonged to genus of Penicillium sp. On brioche - like media (a w 0.82), no growth was observed at all isolates except for an Aspergillus flavus isolate at 37 o C. Contrary to temper ature abuse conditions, more than 80% of the isolates, which included all the identified genera, were able to grow at 25 o C and a w 0.82, highlighting the potential visual deterioration of brioche products during their shelf life. In situ spoilage potential revealed that the combination of MAP and the preservatives added by the industry, were able to interfere the fungi growth in brioche products and even the products packed in air were shown no spoilage in all temperatures (15 o C, 25 o C and 37 o C).